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Diese
Erfindung betrifft eine Kristallform von Azithromycin, insbesondere
die Form G. Azithromycin wird kommerziell vertrieben und ist ein
wirksames Breitbandantibiotikum bei der Behandlung von bakteriellen Infektionen.
Die erfindungsgemäße Kristallform
ist ebenfalls als Antibiotikum in Säugetieren, unter Einschluss des
Menschen, sowie bei Fischen und Vögeln anwendbar.
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Azithromycin
weist die folgende Strukturformel auf
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Azithromycin
wird in den US-Patenten 4 517 359 und 4 474 768 beschrieben und
beansprucht. Es ist auch als 9-Desoxo-9a-aza-9a-methyl-9a-homoerythromycin
A bekannt.
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Andere
Patente oder Patentanmeldungen, die direkt oder indirekt Azithromycin
abdecken, schließen ein:
EP 298 650 , welches das Azithromycindihydrat
beansprucht; das US-Patent
4 963 531, das ein Verfahren zur Behandlung eines Stammes der Art
Toxoplasma gondii beansprucht; das US-Patent 5 633 006, das eine Kautablette
oder eine pharmazeutische Zusammensetzung in Form einer flüssigen Suspension
mit reduzierter Bitterkeit beansprucht; das US-Patent 5 686 587,
das eine Zwischenstufe beansprucht, die bei der Herstellung von
Azithromycin nützlich
ist; das US-Patent 5 605 889, das eine orale Dosierungsform beansprucht,
die den "Nahrungsmitteleffekt" reduziert, der mit
der Verabreichung von Azithromycin verbunden ist; das US-Patent
6 068 859, das eine kontrollierte Dosierungsform, enthaltend Azithromycin,
beansprucht; das US-Patent 5 498 699, das eine Zusammensetzung beansprucht,
die Azithromycin in Kombination mit zweiwertigen oder dreiwertigen
Metallen enthält;
das
EP 925 789 , das ein
Verfahren zur Behandlung von Augeninfektionen beansprucht; die chinesische
Patentanmeldung
CN 1123279A ,
die wasserlösliche
Salze von Azithromycin betrifft; die chinesische Patentanmeldung
CN 1046945C , die
Natriumdihydrogenphosphat-Azithromycin-Doppelsalze betrifft; die chinesische
Patentanmeldung
CN 1114960A ,
die Azithromycin-Kristalle
betrifft; die chinesische Patentanmeldung
CN 1161971A , die Azithromycin-Kristalle betrifft;
die chinesische Patentanmeldung
CN 1205338A , die ein Verfahren zur Herstellung
wasserlöslicher
Azithromycin-Salze betrifft; die internationale Patentveröffentlichung
WO 00/32203, die ein Ethanolat von Azithromycin betrifft; und die
europäische
Patentanmeldung
EP 984 020 ,
die ein Azithromycin-Monohydrat-Isopropanolclathrat betrifft; die
WO 01/00640 betrifft Azithromycin in der Form eines stabilen Monohydrats
und Verfahren zur Herstellung desselben. Die EP-A-1 103 558 betrifft
Verfahren zur Herstellung nicht-kristalliner und kristalliner Dihydratformen
von Azithromycin. Die CN-A-1 093 370 betrifft ein Kristall von Aqi-Erythromycin und
sein Herstellungsverfahren. Die WO 00/14099 betrifft Clarithromycin-Kristalle der Formel
II und Verfahren zur Herstellung derselben.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kristallform von Azithromycin,
insbesondere die Form G von Azithromycin.
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Hierin
offenbart sind Kristallformen von Azithromycin, ausgewählt aus
Formen C, D, E, F, G, H, J, M, N, O, P, Q und R, worin die Formen
hierin definiert werden. Die Formen F, G, H, J, M, N, O und P gehören zur Familie
I von Azithromycin und gehören
zu einer monoklinen P21-Raumgruppe mit den
folgenden Zellkonstanten: a = 16,3 ± 0,3 Å, b = 16,2 ± 0,3 Å c = 18,4 ± 0,3 Å und beta
= 109 ± 2°. Die Formen
C, D, E und R gehören zur
Familie II von Azithromycin und gehören zu einer orthorhombischen
P212121-Raumgruppe
mit den folgenden Zellkonstanten: a = 8,9 ± 0,4 Å, b = 12,3 ± 0,5 Å und c
= 45,8 ± 0,5 Å. Die Form
Q unterscheidet sich von den Familien I und II.
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Die
Form F von Azithromycin weist die Formel C38H72N2O12·H2O·0,5C2H5OH in Einkristallstruktur
auf und ist ein Azithromycin-Monohydrat-Hemiethanol-Solvat. Die
Form F ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass sie 2-5% Wasser
und 1-4% Ethanol (auf das Gewicht bezogen) in Pulverproben und die
in Tabelle 9 definierten Röntgenpulver-Diffraktionspeaks
(2θ) aufweist.
Das 13C-ssNMR (kernmagnetische Festkörper-)-Spektrum
der Form F weist zwei chemische Verschiebungen bei etwa 179 ± 1 ppm
auf, nämlich
179,5 ± 0,2
ppm und 178,6 ± 0,2
ppm, einen Satz von fünf
Peaks zwischen 6,4 bis 11,0 ppm, und Ethanolpeaks bei 58,0 ± 0,5 ppm
und 17,2 ± 0,5
ppm. Die Lösungsmittelpeaks
können
breit und relativ schwach in ihrer Intensität sein.
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Ebenfalls
offenbart wird hier die im Wesentlichen reine Form F von Azithromycin,
die von der Form G von Azithromycin im Wesentlichen freie Form F
von Azithromycin und die von Azithromycindihydrat im Wesentlichen
freie Form F von Azithromycin.
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Des
Weiteren werden hier Verfahren zur Herstellung von der Form F von
Azithromycin offenbart, und zwar durch Behandlung von Azithromycin
mit Ethanol zur Herstellung einer Lösung bei 40-70°C und Abkühlung unter
Reduktion von Ethanol oder Zugabe von Wasser zur Kristallisation.
Ebenfalls offenbart sind Verfahren zur Herstellung von im Wesentlichen
reiner Form F von Azithromycin, der von der Form G von Azithromycin im
Wesentlichen freien Form F von Azithromycin und der von Azithromycindihydrat
im Wesentlichen freien Form F von Azithromycin.
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Die
Form G von Azithromycin weist in der Einkristallstruktur die Formel
C38H72N2O12·1,5H2O auf und ist Azithromycin-Sesquihydrat.
Die Form G ist weiter dadurch gekennzeichnet, dass sie 2,5-6% Wasser
und < 1% organische
Lösungsmittel,
bezogen auf das Gewicht in Pulverproben, enthält und die in Tabelle 9 definierten Pulverröntgen-Diffraktionspeaks
(2θ) aufweist.
Das 13C-ssNMR-Spektrum der Form G weist
eine chemische Verschiebung bei etwa 179 ± 1 ppm auf, nämlich einen
Peak bei 179,5 ± 0,2
ppm (wobei eine Aufspaltung < 0,3
ppm vorliegen kann), und einen Satz von fünf Peaks zwischen 6,3 bis 11,0
ppm.
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Die
Erfindung betrifft auch die im Wesentlichen reine Form G von Azithromycin
und die von Azithromycindihydrat im Wesentlichen freie Form G von
Azithromycin.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zur Herstellung von im Wesentlichen
reiner Form G von Azithromycin und der von Azithromycindihydrat
im Wesentlichen freien Form G von Azithromycin durch Behandlung
von Azithromycin mit einem Gemisch aus Methanol und Wasser oder
Aceton und Wasser zur Herstellung einer Lösung bei 40-60°C und Abkühlung zur
Kristallisation.
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Die
Form H von Azithromycin weist die Formel C38H72N2O12·H2O·C3H8O2 auf
und ist Azithromycinmonohydrathemi-1,2-propandiol-Solvat.
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Die
Form J von Azithromycin besitzt die Formel C38H72N2O12·H2O·0,5C3H7OH in Einkristallstruktur
und ist Azithromycinmonohydrathemi-n-propanol-Solvat. Die Form J
ist weiter dadurch gekennzeichnet, dass sie 2-5% Wasser und 1-5%
1-Propanol, auf das Gewicht bezogen, in Pulverproben und Röntgenpulver-Diffraktionspeaks
(2θ), wie
in Tabelle 9 definiert, aufweist. Das 13C-ssNMR-Spektrum
der Form J weist zwei chemische Verschiebungen bei etwa 179 ± 1 ppm
auf, nämlich
179,6 ± 0,2
ppm und 178,4 ± 0,2
ppm, sowie einen Satz von fünf
Peaks zwischen 6,6 bis 11,7 ppm und einen n-Propanolpeak bei 25,2 ± 0,4 ppm.
Der Lösungsmittelpeak
kann breit und relativ schwach in seiner Intensität sein.
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Ebenfalls
offenbart sind hierin Verfahren zur Herstellung der Form J durch
Behandlung von Azithromycin mit n-Propanol zur Herstellung einer
Lösung
bei 25-55°C
und Abkühlung
unter Zugabe von Wasser zur Kristallisation.
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Die
Form M von Azithromycin weist die Formel C38H72N2O12·H2O·0,5C3H7OH auf und ist
Azithromycinmonohydrathemiisopropanol-Solvat. Die Form M ist weiter
dadurch gekennzeichnet, dass sie 2-5% Wasser und 1-4% 2-Propanol,
auf das Gewicht bezogen, in Pulverproben und Röntgenpulver-Diffraktionspeaks
(2θ), wie
in Tabelle 9 definiert, aufweist. Das 13C-ssNMR-Spektrum der
Form J weist eine chemische Verschiebung bei etwa 179 ± 1 ppm
auf, nämlich
179,6 ± 0,2
ppm, einen Peak bei 41,9 ± 0,2
ppm und einen Satz von sechs Peaks zwischen 6,9 bis 16,4 ppm und
einen Isopropanolpeak bei 26,0 ± 0,4 ppm. Der Lösungsmittelpeak
kann breit und relativ schwach in seiner Intensität sein.
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Ebenfalls
offenbart ist hierin auch die im Wesentlichen reine Form M von Azithromycin,
die von Azithromycin der Form G im Wesentlichen freie Form M und
die von Azithromycindihydrat im Wesentlichen freie Form M von Azithromycin.
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Ebenfalls
hierin offenbart sind Verfahren zur Herstellung von im Wesentlichen
reiner Form M von Azithromycin, der von der Form G von Azithromycin
im Wesentlichen freien Form M von Azithromycin und der von Azithromycindihydrat
im Wesentlichen freien Form M von Azithromycin durch Behandlung
von Azithromycin mit Isopropanol zur Herstellung einer Lösung bei
40-60°C
und Reduktion von Isopropanol mit anschließendem Abkühlen oder Abkühlen und
anschließender
Zugabe von Wasser zur Kristallisation.
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Die
Form N von Azithromycin ist ein Gemisch von Isomorphen der Familie
I. Das Gemisch kann variable Prozentsätze der Isomorphen, F, G, H,
J, M und anderen, und variable Mengen an Wasser und organischen
Lösungsmitteln,
wie Ethanol, Isopropanol, n-Propanol, Propylenglykol, Aceton, Acetonitril,
Butanol, Pentanol, etc., enthalten. Die Gewichtsprozente an Wasser
können
von 1-5% reichen, und die Gesamtgewichtsprozente organischer Lösungsmittel
können
2-5% betragen bei einem jeweiligen Lösungsmittelgehalt von 0,5 bis
4%.
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Die
Proben der Form N zeigen alle charakteristische Peaks der Mitglieder
der Familie I in verschiedenen Anteilen. Die Form N kann als "Kristallgemisch" oder "kristalline feste
Lösungen" der Isomorphen der
Familie I bezeichnet werden.
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Die
Form N zeigt chemische Verschiebungen als eine Kombination von Isomorphen
in der Familie I. Die Peaks können
in ihrer chemischen Verschiebung ppm innerhalb von ± 0,2 ppm
variieren und auch in ihren relativen Intensitäten und Breiten infolge des
Mischens eines variablen Anteils von Isomorphen, die in der kristallinen
festen Lösung
der Form N enthalten sind.
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Die
Form P von Azithromycin weist die Formel C38H72N2O12·H2O·0,5C5H12O auf und ist
Azithromycinmonohydrathemi-n-pentanol-Solvat.
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Die
Form Q von Azithromycin weist die Formel C38H72N2O12·H2O·0,5C4H8O auf und ist
Azithromycinmonohydrathemitetrahydrofuran-Solvat.
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Die
Form R von Azithromycin weist die Formel C38H72N2O12·H2O·C5H12O auf und ist
Azithromycinmonohydratmonomethyl-tert.-butylether-Solvat.
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Die
Form D von Azithromycin weist die Formel C38H72N2O12·H2O·C6H12 mit Einkristallstruktur
auf und ist Azithromycinmonohydratmonocyclohexan-Solvat. Die Form
D ist weiter dadurch gekennzeichnet, dass sie 2-6% Wasser und 3-12%
Cyclohexan, auf das Gewicht bezogen, in Pulverproben und Röntgenpulver-Diffraktionspeaks
(2θ), wie
in Tabelle 9 definiert, aufweist. Das 13C-ssNMR-Spektrum
der Form J weist eine chemische Verschiebung bei etwa 179 ± 1 ppm
auf, nämlich
178,1 ± 0,2
ppm, und Peaks bei 103,9 ± 0,2
ppm, 95,1 ± 0,2
ppm, 84,2 ± 0,2
ppm und einen Satz von 3 Peaks zwischen 8,4 bis 11 ppm.
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Ebenfalls
werden hier Verfahren zur Herstellung der Form D offenbart, und
zwar durch Aufschlämmen von
Azithromycindihydrat mit Cyclohexan.
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Die
Form E von Azithromycin weist die Formel C38H72N2O12·H2O·C4H8O auf und ist
Azithromycinmonohydrat-monotetrahydrofuran-Solvat.
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Ebenfalls
hierin offenbart wird Azithromycin in einem amorphen Zustand und
ein Verfahren zur Herstellung von amorphem Azithromycin, das die
Entfernung von Wasser und/oder Lösungsmitteln
aus dem Azithromycin-Kristallgitter umfasst. Das Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
für amorphes
Azithromycin zeigt keine scharfen 2θ-Peaks, sondern zwei breite,
abgerundete Peaks. Der erste Peak tritt zwischen 4° und 13° auf. Der zweite
Peak tritt zwischen 13° und
25° auf.
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Die
Erfindung betrifft auch pharmazeutische Zusammensetzungen, umfassend
kristallines Azithromycinsesquihydrat und ein pharmazeutisch annehmbares
Exzipiens.
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Die
Erfindung betrifft auch die Verwendung von kristallinem Azithromycinsesquihydrat
zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung einer bakteriellen
Infektion oder einer Protozoen-Infektion in einem Säugetier,
Fisch oder Vogel.
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Hierin
offenbart sind Verfahren zur Herstellung der kristallinen Form G
von Azithromycin, die das Aufschlämmen von Azithromycin in einem
geeigneten Lösungsmittel
oder die Auflösung
von Azithromycin in einem erhitzten organischen Lösungsmittel
oder in einer organischen Lösungsmittel/Wasser-Lösung und
Ausfällen
des kristallinen Azithromycins durch Abkühlen der Lösung unter Reduktion des Lösungsmittelvolumens oder
durch Auflösen
von Azithromycin in einem Lösungsmittel
oder Lösungsmittelgemisch
und Ausfällen
des kristallinen Azithromycins durch Zugabe von Wasser zu der Lösung umfassen.
Azithromycin in amorphem Zustand wird durch Erhitzen von kristallinem
Azithromycin in einem Vakuum hergestellt.
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Der
Begriff "Behandlung" bedeutet, so, wie
er hierin verwendet wird und wenn nichts anderes angegeben ist,
die Behandlung oder Prävention
einer bakteriellen Infektion oder Protozoen-Infektion, wie sie in
der hier offenbarten Verwendung bereitgestellt wird, und schließt das Heilen,
die Verringerung der Symptome oder die Verlangsamung des Fortschritts
der Infektion ein. Die Begriffe "behandeln" und "behandelnd" sind gemäß dem vorangegangenen
Begriff "Behandlung" definiert.
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Der
Begriff "im Wesentlichen
frei" bedeutet,
wenn er sich auf eine bestimmte kristalline Azithromycinform bezieht,
dass weniger als 20 (Gew.-)% der bestimmten kristallinen Form(en),
mehr bevorzugt weniger als 10 (Gew.-)% der bestimmten Form(en),
mehr bevorzugt weniger als 5 (Gew.-)% der bestimmten Form(en), und am
meisten bevorzugt weniger als 1 (Gew.-)% der bestimmten kristallinen
Form(en), vorliegen. Z.B. bedeutet Form G von Azithromycin, im Wesentlichen
frei von Azithromycindihydrat die Form G mit 20 (Gew.-)% oder weniger
von Azithromycindihydrat, mehr bevorzugt 10 (Gew.-)% oder weniger
Azithromycindihydrat, am meisten bevorzugt 1 (Gew.-)% von Azithromycindihydrat.
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Der
Begriff "im Wesentlichen
rein" bedeutet,
wenn er sich auf eine bestimmte kristalline Azithromycinform bezieht,
dass die bestimmte kristalline Form weniger als 20 (Gew.-)% an Restkomponenten,
wie (eine) alternative polymorphe oder isomorphe kristalline Form(en)
von Azithromycin, enthält.
Es ist bevorzugt, dass eine im Wesentlichen reine Form von Azithromycin
weniger als 10 (Gew.-)% von alternativen polymorphen oder isomorphen
kristallinen Azithromycinformen, mehr bevorzugt weniger als 5 (Gew.-)%
von alternativen polymorphen oder isomorphen kristallinen Azithromycinformen,
und am meisten bevorzugt weniger als 1 (Gew.-)% von alternativen
polymorphen oder isomorphen kristallinen Azithromycinformen, enthält.
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Der
Begriff "im Wesentlichen
in Abwesenheit von Azithromycindihydrat" bedeutet, wenn er sich auf kristallines
Roh-Azithromycin oder eine kristallines Azithromycin-enthaltende
Zusammensetzung bezieht, dass das kristalline Azithromycin weniger
als etwa 5 (Gew.-)% Azithromycindihydrat, vorzugsweise weniger als
etwa 3 (Gew.-)% Azithromycindihydrat, und am meisten bevorzugt weniger
als 1 (Gew.-)% Azithromycindihydrat, enthält.
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Der
Begriff "bakterielle
Infektion(en)" oder "Protozoen-Infektion" schließt, so,
wie er hier verwendet wird und sofern nichts anderes angegeben ist,
bakterielle Infektionen und Protozoen-Infektionen und Krankheiten,
die durch solche Infektionen hervorgerufen werden, die in Säugetieren,
Fischen und Vögeln
auftreten, sowie Störungen,
die mit bakteriellen Infektionen und Protozoen-Infektionen in Zusammenhang
stehen, die durch Verabreichung von Antibiotika, wie die erfindungsgemäße Verbindung,
behandelt oder vermieden werden können, ein. Solche bakteriellen
Infektionen und Protozoen-Infektionen und Störungen, die mit solchen Infektionen
in Zusammenhang stehen, schließen,
unter anderen, die Folgenden ein: Lungenentzündung, Otitis media, Sinusitis,
Bronchitis, Tonsillitis und Mastoiditis durch Infektion durch Streptococcus
pneumoniae, Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis, Staphylococcus
aureus oder Peptostreptococcus spp.; Pharyngitis, rheumatisches
Fieber und Glomerulonephritis durch Infektion durch Streptococcus
pyogenes, Gruppen C- und G-Streptokokken, Clostridium diptheriae
oder Actinobacillus haemolyticum; Atemwegsinfektionen durch Infektion
durch Mycoplasma pneumoniae, Legionella pneumophila, Streptococcus
pneumoniae, Haemophilus influenzae oder Chlamydia pneumoniae; komplikationslose
Haut- und Weichgewebsinfektionen, Abszesse und Osteomyelitis und
puerperales Fieber durch Infektion durch Staphylococcus aureus,
Koagulase-positive Staphylokokken (d.h., S. epidermidis, S. hemolyticus,
etc.), Streptococcus pyogenes, Streptococcus agalactiae, Streptokokken
der Gruppen C-F (kleine-Kolonienbildende Streptokokken), viridane
Streptokokken, Corynebacterium minutissimum, Clostridium spp. oder
Bartonella henselae; komplikationslose akute Infektionen des Harntrakts
durch Infektion durch Staphylococcus saprophyticus oder Enterococcus
spp.; Urethritis und Cervicitis; und sexuell übertragbare Krankheiten durch
Chlamydia trachomatis, Haemophilus ducreyi, Treponema pallidum,
Ureaplasma urealyticum oder Neisseria gonorrheae; Toxin-Erkrankungen
durch Infektionen durch S. aureus (Lebensmittelvergiftung und toxischer
Schock-Syndrom) oder Gruppen A-, B- und C-Streptokokken; Geschwüre durch
Infektion durch Helicobacter pylori; systemische febrile Syndrome
durch Infektionen durch Borrelia recurrentis; Lympher krankungen
durch Infektionen durch Borrelia burgdorferi; Konjunktivitis, Keratitis und
Dacrocystitis durch Infektion durch Chlamydia trachomatis, Neisseria
gonorrhoeae, S. aureus, S. pneumoniae, S. pyogenes, H. influenzae
oder Listeria spp.; verbreitete Mycobacterium avium-Komplex (MAC)-Erkrankung
durch Infektion durch Mycobacterium avium oder Mycobacterium intracellulare;
Gastroenteritis durch Infektion durch Campylobacter jejuni; intestinale
Protozoen durch Infektion durch Cryptosporidium spp.; odontogenische
Infektion durch Infektion durch viridane Streptokokken; hartnäckiger Husten
durch Infektion durch Bordetella pertussis; Gasgangrän durch
Infektion durch Clostridium perfringens oder Bacteroides spp.; und
Arteriosklerose durch Infektion durch Helicobacter pylori oder Chlamydia
pneumoniae. Ebenfalls eingeschlossen sind Arteriosklerose und Malaria.
Bakterielle Infektionen oder Protozoen-Infektionen und Störungen, die mit solchen Infektionen
in Zusammenhang stehen, die in Tieren behandelt oder vermieden werden
können,
schließen,
unter anderen, die Folgenden ein: bovine Atemwegserkrankung durch
Infektion durch P. haem., P. multocida, Mycoplasma bovis oder Bordetella
spp.; enterische Erkrankung bei Kühen durch Infektion durch E.
coli oder Protozoen (d.h., Coccidia, Cryptosporidia, etc.); Milchkuh-Mastitis
durch Infektion durch Staph. aureus, Strep. uberis, Strep. agalactiae,
Strep. dysgalactiae, Klebsiella spp., Corynebacterium oder Enterococcus spp.;
Atemwegserkrankung bei Schweinen durch Infektion durch A. pleuro,
P. multocida oder Mycoplasma spp.; enterischer Erkrankung bei Schweinen
durch Infektion durch E. coli, Lawsonia intracellularis, Salmonella oder
Serpulina hyodyisinteriae; Klauenfäule bei Kühen durch Infektion durch Fusobacterium
spp.; Metritis bei Kühlen
durch Infektion durch E. coli; haarige Kuhwarzen durch Infektion
durch Fusobacterium necrophorum oder Bacteroides nodosus; Bindehautentzündung bei
Kühen durch
Infektion durch Moracella bovis; Frühgeburten bei Kühen durch
Infektion durch Protozoen (d.h. Neosporium); Harnwegsinfektion bei
Hunden und Katzen durch Infektion durch E. coli; Haut- und Weichgewebsinfektionen
bei Hunden und Katzen durch Infektion durch Staph. epidermidis,
Staph. intermedius, Koagulaseneg. Staph. oder P. multocida; und
Zahn- oder Mundinfektionen bei Hunden und Katzen durch Infektion
durch Alcaligenes spp., Bacteroides spp., Clostridium spp., Enterobacter
spp., Eubacterium, Peptostreptococcus, Porphyromonas oder Prevotella.
Andere bakterielle Infektionen und Protozoen-Infektionen und Störungen,
die mit solchen Infektionen in Zusammenhang stehen, die mit der
erfindungsgemäßen Methode
behandelt oder vermieden werden können, werden in J.P. Sanford
et al., "The Sanford
Guide To Antimicrobial Therapy",
26. Auflage (Antimicrobial Therapy, Inc., 1996), referiert.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch Isotopen-markierte Verbindungen ein, in denen ein oder mehrere
Atome durch ein Atom mit einer Atommasse oder einer Massenzahl,
die sich von der Atommasse oder Massenzahl, die üblicherweise natürlich vorkommt,
unterscheidet, ersetzt ist bzw. sind. Beispiele für Isotope, die
in die erfindungsgemäßen Verbindungen
inkorporiert werden können,
schließen
Isotope von Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor,
Schwefel, Fluor und Chlor, wie 2H, 3H, 13C, 14C, 15N, 18O und 17O, ein.
Solche Radio markierten und mit stabilen Isotopen markierten Verbindungen
sind als Forschungs- oder diagnostische Werkzeuge hilfreich.
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Kurze Beschreibung der
Figuren
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Die 1 ist
ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form
A. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate
ist die Intensität
in Zählimpulsen
aufgetragen.
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Die 2 ist
ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form A. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta
(2θ)-Grade
an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
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Die 3 ist
eine Überlagerung
von 1 und 2 mit den errechneten Diffraktionsmustern
der Azithromycin-Form A (1) an dem unteren Rand und dem
experimentellen Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form A (2)
darüber.
Die Skala auf der Abszisse ist in 2-Theta-Graden (2θ). Auf der
Ordinate ist die Intensität
in Zählimpulsen
aufgetragen.
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Die 4 ist
ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form
C. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate
ist die Intensität
in Zählimpulsen
aufgetragen.
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Die 5 ist
ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form
D. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate
ist die Intensität
in Zählimpulsen
aufgetragen.
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Die 6 ist
ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form D. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta
(2θ)-Grade
an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
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Die 7 ist
eine Überlagerung
von 5 und 6 mit den errechneten Diffraktionsmustern
der Azithromycin-Form D (5) an dem unteren Rand und dem
experimentellen Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form D (6)
darüber.
Die Skala auf der Abszisse zeigt die 2-Theta-Grade (2θ) an. Auf
der Ordinate ist die Intensität
in Zählimpulsen
aufgetragen.
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Die 8 ist
ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form
E. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate
ist die Intensität
in Zählimpulsen
aufgetragen.
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Die 9 ist
ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form
F. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate
ist die Intensität
in Zählimpulsen
aufgetragen.
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Die 10 ist
ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form F. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta
(2θ)-Grade
an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
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Die 11 ist
eine Überlagerung
von 9 und 10 mit den errechneten Diffraktionsmustern
der Azithromycin-Form F (9) an dem unteren Rand und dem
experimentellen Diffraktionsmuster von Azithromycin-Form F (10)
darüber.
Die Skala auf der Abszisse zeigt die 2-Theta-Grade (2θ) an. Auf
der Ordinate ist die Intensität
in Zählimpulsen
aufgetragen.
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Die 12 ist
ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form
G. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate
ist die Intensität
in Zählimpulsen
aufgetragen.
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Die 13 ist
ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form G. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta
(2θ)-Grade
an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
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Die 14 ist
eine Überlagerung
von 12 und 13 mit
dem errechneten Diffraktionsmuster der Azithromycin-Form G (12)
an dem unteren Rand und dem experimentellen Diffraktionsmuster von
Azithromycin-Form G (13) darüber. Die Skala auf der Abszisse
zeigt die 2-Theta-Grade (2θ)
an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
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Die 15 ist
ein errechnetes Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form
J. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta (2θ)-Grade an. Auf der Ordinate
ist die Intensität
in Zählimpulsen
aufgetragen.
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Die 16 ist
ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form J. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta
(2θ)-Grade
an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
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Die 17 ist
eine Überlagerung
von 15 und 16 mit
dem errechneten Diffraktionsmuster der Azithromycin-Form J (15)
an dem unteren Rand und dem experimentellen Diffraktionsmuster von
Azithromycin-Form J (16) darüber. Die Skala auf der Abszisse
zeigt die 2-Theta-Grade (2θ)
an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
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Die 18 ist
ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form M. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta
(2θ)-Grade
an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
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Die 19 ist
ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form N. Die Skala der Abszisse zeigt die 2-Theta
(2θ)-Grade
an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
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Die 20 ist
ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von amorphem Azithromycin. Die Skala auf der Abszisse zeigt die
2-Theta-Grade (2θ)
an. Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
-
Die 21 ist
ein 13C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form
A.
-
Die 22 ist
ein 13C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form
D.
-
Die 23 ist
ein 13C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form
F.
-
Die 24 ist
ein 13C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form
G.
-
Die 25 ist
ein 13C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form
J.
-
Die 26 ist
ein 13C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form
M.
-
Die 27 ist
ein 13C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form
N.
-
Die 28 ist
ein 13C-Festkörper-NMR-Spektrum von amorphem
Azithromycin.
-
Die 29 ist
ein 13C-Festkörper-NMR-Spektrum einer pharmazeutischen
Tablette, die die Form G von Azithromycin enthält.
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Die 30 ist
ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form Q. Die Skala auf der Abszisse zeigt die 2-Theta-Grade
(2θ) an.
Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
-
Die 31 ist
ein experimentelles Röntgenpulver-Diffraktionsmuster
von Azithromycin-Form R. Die Skala auf der Abszisse zeigt die 2-Theta-Grade
(2θ) an.
Auf der Ordinate ist die Intensität in Zählimpulsen aufgetragen.
-
Die 32 ist
ein 13C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form
H.
-
Die 33 ist
ein 13C-Festkörper-NMR-Spektrum von Azithromycin-Form
R.
-
Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Es
wurde festgestellt, dass Azithromycin in verschiedenen kristallinen
Formen existiert. Ein Dihydrat, Form A, und ein nicht-stöchiometrisches
Hydrat, Form B, werden in dem europäischen Patent
EP 298 650 bzw. dem US-Patent 4 512
359 offenbart. Sechzehn weitere Formen sind aufgefunden worden,
nämlich
die Formen C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q und R. Diese
Formen sind entweder Hydrate oder Hydrat/Solvate der freien Azithromycin-Base.
Die Formen L und K sind metastabile, niedere Hydrat-Formen von A,
die bei hohen Temperaturen nachgewiesen werden. Kristallstrukturen
von Formen A, C, D, E, F, G, H, J und O sind gelöst worden. Die Strukturdaten
dieser Kristallformen sind nachstehend wiedergegeben:
-
Tabelle
1: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form A.
-
Tabelle
2: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form C.
-
Tabelle
3: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form D.
-
Tabelle
4: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form E.
-
Tabelle
5: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form F.
-
Tabelle
6: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form G.
-
Tabelle
7: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form H.
-
Tabelle
8: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form J.
-
Tabelle
8A: Kristallographische Daten von Azithromycin-Form O.
-
Unter
diesen sechzehn Kristallformen sind zwei isomorphe Familien identifiziert
worden. Die Familie I schließt
die Formen F, G, H, J, M, N, O und P ein. Die Familie II schließt die Formen
C, D, E und R ein. Die Form Q unterscheidet sich von den Familien
I und II. Die Formen innerhalb einer Familie sind isomorphe Verbindungen,
die in der gleichen Raumgruppe mit einer leichten Veränderung
der Zellparameter auskristallisieren und chemisch miteinander in
Zusammenhang stehende Strukturen umfassen, aber eine unterschiedliche Elementarzusammensetzung
aufweisen. In diesem Fall resultiert der Unterschied in der chemischen
Zusammensetzung zwischen den isomorphen Verbindungen aus dem unterschiedlichen
Gehalt an Wasser- /Lösungsmittelmolekülen. Folglich
zeigen die isomorphen Verbindungen ähnliche, aber nicht identische
Röntgen-Diffraktionsmuster
und Festkörper-NMR-Spektren
(ssNMR). Andere Techniken, wie die Spektroskopie im nahen Infrarotbereich
(NIR), die Differential-Thermoanalyse (DSC), die Gaschromatographie
(GC), die thermogravimetrische Analyse (TGA) oder die thermogravimetrische
Analyse/infrarotspektroskopische Analyse (TG-IR), die Wasseranalyse
nach Karl Fischer (KF) und molecular modeling/Visualisierung liefern
Daten, mit denen die isomorphen Verbindungen zur Bestätigung identifiziert
werden können.
Die Dehydratations-/Desolvatations-Temperaturen wurden mittels DSC
mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5°C/min bestimmt.
-
Form C:
-
Diese
Kristallform wurde aus einer Einkristallstruktur (Tabelle 2) identifiziert – als Monohydrat
von Azithromycin. Sie hat eine P212121-Raumgruppe und ähnliche
Zellparameter wie die Formen D und E; daher gehört sie zu den isomorphen Verbindungen
der Familie II. Ihr berechnetes Pulvermuster bzw. -spektrum ist
demjenigen der Formen D und E ähnlich.
-
Form D:
-
Die
Form D wurde aus Cyclohexan kristallisiert. Die Einkristallstruktur
der Form D zeigt eine Stöchiometrie
eines Monohydrat/Monocyclohexan-Solvats von Azithromycin (Tabelle
3). Nicht regelmäßig angeordnete
Cyclohexan-Moleküle
wurden in dem Kristallgitter gefunden. Aus den Einkristalldaten
errechnet sich der Wasser- und Cyclohexan-Gehalt der Form D zu 2,1
bzw. 9,9%. Beide, das Pulvermuster und das errechnete Pulvermuster
der Form D sind denjenigen der Form C und E ähnlich. Die Pulverproben der
Form D zeigten ein endothermes Desolvatations-/Dehydratations-Maximum
bei einer Anfangstemperatur von etwa 87°C und ein breites endothermes
Maximum zwischen 200-280°C
(Zersetzung) bei der DSC-Analyse
bei 5°C/min
im Bereich von 30-300°C.
-
Die
Form D wird durch Aufschlämmung
von Azithromycin in Cyclohexan über
2-4 Tage hergestellt. Die feste Form D von Azithromycin wird durch
Filtration gewonnen und getrocknet.
-
Form E:
-
Die
Form E wurde als ein Einkristall in einem THF/Wasser-Medium gewonnen.
Sie ist ein Monohydrat und Mono-THF-Solvat gemäß der Einkristallanalyse (Tabelle
4). Gemäß ihrer
Einkristallstruktur ist das errechnete PXRD-Muster demjenigen der
Form C und der Form D ähnlich
und macht sie zu einer isomorphen Verbindung der Familie II.
-
Die
Form E wird durch Auflösen
von Azithromycin in THF (Tetrahydrofuran) hergestellt. Eine Diffusion von
Wasserdampf über
eine gesättigte
Azithromycin-THF-Lösung
ergibt mit der Zeit Kristalle der Form E.'
-
Form F:
-
Der
Einkristall der Form F kristallisierte in einer monoclinen Raumgruppe,
P21, wobei die asymmetrische Einheit zwei
Azithromycin-, zwei Wasser- und ein Ethanolmolekül enthält, als ein Monohydrat-Hemi-Ethanolat
(Tabelle 5). Sie ist zu sämtlichen
kristallinen Azithromycin-Formen der Familie I isomorph. Das errechnete PXRD-Muster
dieser Form ist denjenigen der anderen isomorphen Verbindungen der
Familie I ähnlich.
Die theoretischen Gehalte an Wasser und Ethanol betragen 2,3 bzw.
2,9%. Die Pulverproben zeigen ein endothermes Dehydratations-/Desolvatations-Maximum
bei einer Anfangstemperatur zwischen 110-125°C.
Die Form F wird durch Auflösen
von Azithromycin in Ethanol (in dem 1- bis 3-fachen Volumen, bezogen
auf das Gewicht) bei einer Temperatur von etwa 50-70°C hergestellt.
Nach vollständiger
Auflösung
wird die Lösung
unter Raumtemperatur abgekühlt,
um eine Ausfällung
zu bewirken. Das Ethanolvolumen kann durch Vakuumdestillation unter 1-
bis 2-stündigem
Rühren
reduziert werden, um die Ausbeute zu erhöhen. Alternativ kann Wasser
(gegebenenfalls auf 0-20°C
gekühlt)
in einer Menge von 0,1-2 Volumeneinheiten zugesetzt werden, wobei
die Feststoffe innerhalb von 30 Minuten nach der Wasserzugabe gewonnen
werden. Das Abkühlen
der ethanolischen Azithromycin-Lösung
vor der Zugabe von Wasser auf unter 20°C, vorzugsweise unter 15°C, mehr bevorzugt
unter 10°C,
und am meisten bevorzugt 5°C,
resultiert in im Wesentlichen reinem Azithromycin der Form F. Die
feste Form F von Azithromycin wird durch Filtration gewonnen und
getrocknet.
-
Form G:
-
Die
Einkristallstruktur der Form G besteht aus zwei Azithromycin-Molekülen und
drei Wassermolekülen
pro asymmetrische Einheit (Tabelle 6). Dies entspricht einem Sesquihydrat
mit einem theoretischen Wassergehalt von 3,5%. Der Wassergehalt
der Pulverproben der Form G reicht von etwa 2,5 bis etwa 6%. Der
Gesamt-Restgehalt an organischem Lösungsmittel ist unter 1% des
entsprechenden für
die Kristallisation verwendeten Lösungsmittels, und damit deutlich
unterhalb der stöchiometrischen
Menge des Solvats. Diese Form dehydratisiert bei einer Anfangstemperatur
von etwa 110-120°C.
-
Die
Form G kann durch Zugabe eines vorher hergestellten Gemisches aus
organischem Lösungsmittel/Wasser
(1/1 Volumenanteile) hergestellt werden, wobei das organische Lösungsmittel
Methanol, Aceton, Acetonitril, Ethanol oder Isopropanol sein kann.
Das Gemisch wird gerührt
und auf eine erhöhte
Temperatur erhitzt, z.B. 45-55°C, über einen
Zeitraum von 4-6
Stunden, um eine Auflösung
zu bewirken. Während
des Abkühlens
auf Raumtemperatur kommt es zur Niederschlagsbildung. Die feste
Form G von Azithromycin wird durch Filtration gewonnen und getrocknet.
-
Form H:
-
Diese
Kristallform ist ein Monohydrat/Hemi-Propylenglykol-Solvat der freien
Azithromycin-Base (Tabelle 7). Sie wurde aus eine Formulierungslösung, die
Propy lenglykol enthielt, isoliert. Die Kristallstruktur der Formel
H ist zu den Kristallformen der Familie I isomorph.
-
Die
Form H von Azithromycin wird durch Auflösen von Azithromycindihydrat
in 6 Volumenanteilen Propylenglykol hergestellt. Zu der resultierenden
Propylenglykollösung
von Azithromycin werden 2 Volumenanteile Wasser zugesetzt, wobei
es zur Niederschlagsbildung kommt. Die Aufschlämmung wird 24 Stunden lang gerührt, und
die Feststoffe werden abfiltriert und bei Raumtemperatur luftgetrocknet,
wobei die kristalline Form H erhalten wird.
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Form J:
-
Die
Form J ist ein Monohydrat/Hemi-n-Propanol-Solvat (Tabelle 8). Der
errechnete Lösungsmittelgehalt
beträgt
etwa 3,8% n-Propanol und etwa 2,3% Wasser. Die experimentellen Daten
zeigen einen Gehalt von etwa 2,5 bis etwa 4,0% n-Propanol und etwa
2,5 bis etwa 3% Wasser für
die Puderproben. Ihr PXRD-Muster ist demjenigen der isomorphen Formen
F, G, H, M und N sehr ähnlich.
Wie F und G zeigen die Pulverproben ein endothermes Dehydratations-/Desolvatations-Maximum
bei 115-125°C.
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Die
Form J wird durch Auflösen
von Azithromycin in 4 Volumenanteilen n-Propanol bei einer Temperatur
von etwa 25-55°C
hergestellt. Etwa 6-7 Volumenanteile Wasser werden bei Raumtemperatur
zugesetzt und die Aufschlämmung
kontinuierlich 0,5-2 Stunden lang gerührt. Die feste Form J von Azithromycin
wird durch Filtration gewonnen und getrocknet.
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Form K:
-
Das
PXRD-Muster der Form K wurde in einem Gemisch von Azithromycin der
Form A und mikrokristallinem Wachs nach 3-stündigem Tempern bei 95°C gefunden.
Sie ist ein niederes Hydrat der Form A und eine metastabile Hochtemperatur-Form.
-
Form L:
-
Diese
Form ist lediglich beim Erhitzen des Dihydrats, Form A, beobachtet
worden. Bei Röntgen-Diffraktions
(VT-PXRD)-Experimenten mit variabler Temperatur tritt ein neues
Pulverröntgen-Diffraktionsmuster auf,
wenn die Form A auf etwa 90°C
erhitzt wird. Die neue, als Form L bezeichnete Form ist ein niederes
Hydrat der Form A, da die Form A etwa 2,5 Gew.-% bei 90°C durch TGA
verliert und somit einer Umwandlung zu einem Monohydrat entspricht.
Auf Raumtemperatur abgekühlt,
kehrt die Form L rasch zur Form A zurück.
-
Form M:
-
Isoliert
aus einer Isopropanol/Wasser-Aufschlämmung, nimmt die Form M sowohl
Wasser als auch Isopropanol auf. Ihr PXRD-Muster und ss-NMR-Spektrum
sind denjenigen der isomorphen Verbindungen der Familie I sehr ähnlich,
was anzeigt, dass sie zur Familie I gehört. Durch Analogie zu den bekannten
Kristallstrukturen der isomorphen Verbindungen der Familie I wäre die Einkristallstruktur
der Form M ein Monohydrat/Hemi-Isopropanolat.
Die Dehydratations-/Desolvatations-Temperatur der Form M beträgt etwa
115-125°C.
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Die
Form M kann durch Auflösen
von Azithromycin in 2-3 Volumenanteilen Isopropanol (IPA) bei 40-50°C hergestellt
werden. Die Lösung
wird auf unter 15°C,
vorzugsweise unter 10°C,
mehr bevorzugt etwa 5°C,
abgekühlt,
und 2-4 Volumen kaltes Wasser von etwa 5°C werden zur Ausfällung zugesetzt.
Impfkristalle der Form M können
bei Kristallisationsbeginn zugesetzt werden. Die Aufschlämmung wird
weniger als 5 Stunden lang, bevorzugter weniger als 3 Stunden lang,
noch bevorzugter weniger als 1 Stunde lang, und am meisten bevorzugt
etwa 30 Minuten lang oder weniger gerührt, und die Feststoffe werden
durch Filtration gewonnen. Die Feststoffe können in Isopropanol wieder
aufgeschlämmt
werden. Diese Verfahrensweise führt
zu Form M, die im Wesentlichen von Azithromycindihydrat frei ist.
-
Form N:
-
Isoliert
aus einer Wasser/Ethanol/Isopropanol-Aufschlämmung der Form A, können die
Kristalle der Form N variable Mengen an Kristallisationslösungsmitteln
und Wasser enthalten. Ihr Wassergehalt reicht von etwa 3,4 bis etwa
5,3 Gew.-%. Die GC-Headspace-Analyse
zeigt einen variablen Lösungsmittelgehalt
von Ethanol und Isopropanol. Der Gesamt-Lösungsmittelgehalt von Proben
der Form N ist üblicherweise
kleiner als etwa 5%, in Abhängigkeit
von den Herstellungs- und Trocknungsbedingungen. Das PXRD-Muster
der Form N ist demjenigen der Formen F, G, H, J und M der isomorphen
Verbindungen der Familie I ähnlich.
Die endothermen Dehydratations-/Desolvatations-Maxima bzw. das Maximum
von Proben der Form N können
breiter sein und zwischen 110-130°C
variieren.
-
Die
Form N von Azithromycin kann durch Umkristallisation von Azithromycin
aus einem Gemisch von organischen Lösungsmitteln und Wasser, wie
Ethanol, Isopropanol, n-Propanol, Aceton, Acetonitril, etc., die
in das Azithromycin-Kristallgitter aufgenommen werden, hergestellt
werden. Das Lösungsmittelgemisch
wird auf 45-60°C
erhitzt, und Azithromycin wird bis zu einer Gesamtmenge von etwa
4 Volumenanteilen dem erhitzten Lösungsmittelgemisch zugegeben.
Nach Auflösung
werden 1-3 Volumenanteile Wasser unter kontinuierlichem Rühren bzw.
Schütteln
bei 45-60°C
zugesetzt. Die Form N von Azithromycin fällt als weißer Feststoff aus. Die Aufschlämmung wird
unter Rühren
auf Raumtemperatur abkühlen
gelassen. Die feste Form N von Azithromycin wird durch Filtration
isoliert und getrocknet.
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Form O:
-
Diese
Kristallform ist ein Hemihydrat-Hemi-n-Butanol-Solvat der freien
Azithromycin-Base gemäß den Einkristall-Strukturdaten
(Tabelle 8A). Sie wurde aus einer n-Butanol-Lösung von Azithromycin durch
Diffusion mit einem Nicht-Lösungsmittel
isoliert. Die Kristallstruktur der Form O ist zu derjenigen der
kristallinen Formen der Familie I isomorph.
-
Azithromycin
wird vollständig
in n-Butanol aufgelöst.
Die Zugabe eines Nicht-Lösungsmittels,
wie Hexan, Wasser, IPE, oder eines anderen Nicht-Lösungsmittels
durch Diffusion resultiert in der Ausfällung der Form O.
-
Form P:
-
Diese
ist eine vorgeschlagene Kristallform, und zwar ein Hemihydrat-Hemi-n-Pentanol-Solvat
der freien Azithromycin-Base. Sie kann aus einer n-Pentanol-Lösung von
Azithromycin durch Diffusion mit einem Nicht-Lösungsmittel isoliert werden.
Die Kristallstruktur der Form P ist zu derjenigen der kristallinen
Formen der Familie I isomorph.
-
Die
Form P von Azithromycin kann wie folgt hergestellt werden: Azithromycin
wird vollständig
in n-Pentanol aufgelöst;
Zugabe eines Nicht-Lösungsmittels,
wie Hexan, Wasser, Isopropylether (IPE), oder eines anderen Nicht-Lösungsmittels,
durch Diffusion resultiert in der Präzipitation der Form P.
-
Form Q:
-
Die
Kristallform von Q zeigt ein eindeutiges bzw. charakteristisches
Röntgenpulver-Diffraktionsmuster. Sie
enthält
etwa 4% Wasser und etwa 4,5% THF und ist ein Hydrat-Hemi-THF-Solvat.
Die Hauptdehydratations-/Desolvatations-Temperatur beträgt etwa
80 bis etwa 110°C.
-
Azithromycindihydrat
wird in 6 Volumenanteilen THF aufgelöst und mit 2 Volumenanteilen
Wasser versetzt. Man lässt
die Lösung
zur Trockene bei Umgebungsbedingungen eindampfen, wodurch die kristalline Form
Q erhalten wird.
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Form R:
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Diese
kristalline Form wird durch Zugabe von amorphem Azithromycin zu
2,5 Volumenanteilen tert.-Butylmethylether (MTBE) hergestellt. Die
resultierende dicke, weiße
Suspension wird 3 Tage bei Umgebungsbedingungen gerührt. Die
Feststoffe werden durch Vakuumfiltration gewonnen und an Luft getrocknet. Das
resultierende Roh-Azithromycin der Form R besitzt einen theoretischen
Wassergehalt von 2,1 Gew.-% und einen theoretischen Methyl-tert.-butylether-Gehalt
von 10,3 Gew.-%.
-
Aufgrund
der Ähnlichkeit
ihrer Strukturen neigen die isomorphen Verbindungen dazu, ein Gemisch
der Formen innerhalb einer Familie zu bilden, das gelegentlich als "Mischkristalle" oder "kristalline feste
Lösung" bezeichnet wird.
Die Form N ist eine solche feste kristalline Lösung und wurde als ein Gemisch
der isomorphen Verbindungen der Familie I aufgrund der Lösungsmittelzusammensetzung
und der Festkörper-NMR-Daten identifiziert.
-
Sowohl
die isomorphen Verbindungen der Familie I als auch die der Familie
II sind Hydrate und/oder Solvate von Azithromycin. Die Lösungsmittelmoleküle in den
Kavitäten
neigen unter speziellen Bedingungen zum Austausch zwischen Lösungsmittel
und Wasser. Daher kann der Lösungsmittel/Wasser-Gehalt
der isomorphen Verbindungen in einem gewissen Ausmaß variieren.
-
Die
Kristallformen der isomorphen Familie I sind stabiler als die Form
A, wenn sie erhitzt werden. Die Formen F, G, H, J, M und N zeigten
höhere
Anfangs-Dehydratationstemperaturen bei 110-125°C als die Form A mit einer Anfangs-Dehydratationstemperatur
von etwa 90 bis etwa 110°C
und eine simultane Festkörperumwandlung
zur Form L bei etwa 90°C.
-
Amorphes Azithromycin:
-
Sämtliche
Kristallformen von Azithromycin enthalten Wasser oder Lösungsmittel
oder sowohl Wasser als auch Lösungsmittel.
Wenn Wasser und Lösungsmittel
aus den kristallinen Feststoffen entfernt werden, wird Azithromycin
amorph. Amorphe Feststoffe haben den Vorteil von hohen anfänglichen
Auflösungsgeschwindigkeiten.
-
Das
Ausgangsmaterial für
die Synthese der verschiedenen, unten beschriebenen Kristallformen
war, sofern nichts anderes angegeben ist, Azithromycindihydrat.
Andere Formen von Azithromycin, wie amorphes Azithromycin, oder
andere Nicht-Dihydrat-Kristallformen von Azithromycin können verwendet
werden.
-
Beispiele
-
Beispiel 1: Herstellung
der Form G
-
Ein
Reaktionsgefäß wurde
mit der Form A von Azithromycin beschickt. In einem separaten Gefäß wurden
1,5 Volumenanteile Methanol und 1,5 Volumenanteile Wasser vermischt.
Das Lösungsmittelgemisch
wurde dem die Form A von Azithromycin enthaltenden Reaktionsgefäß zugesetzt.
Die Aufschlämmung
wurde unter Erhitzen auf 50°C über etwa
5 Stunden lang gerührt.
Das Erhitzen wurde beendet und die Aufschlämmung unter Rühren auf
Raumtemperatur abkühlen
gelassen. Die Form G von Azithromycin wurde durch Filtration gewonnen
und etwa 30 Minuten an Luft trocknen gelassen. Die gewonnene Form
G von Azithromycin wurde weiter in einem Vakuumofen bei 45°C getrocknet.
Diese Vorgehensweise liefert im Wesentlichen die reine Form G von
Azithromycin und die im Wesentlichen von Azithromycindihydrat freie
Form G von Azithromycin.
-
Die
Herstellung der folgenden kristallinen Formen von Azithromycin und
PXRD- und NMR-Daten sind lediglich zur Illustration angegeben.
-
Herstellung
der Form D
-
Die
Form D wurde durch Aufschlämmen
von Azithromycindihydrat in Cyclohexan über 2-4 Tage bei einer erhöhten Temperatur,
z.B. 25-50°C,
hergestellt. Die kristallinen Feststoffe der Form D wurden durch
Filtration gewonnen und getrocknet.
-
Herstellung der Form F
-
2A:
-
Azithromycindihydrat
wurde langsam einer Volumeneinheit von warmem Ethanol zugesetzt
bei etwa 70°C
und bis zur vollständigen
Auflösung
bei 65-70°C
gerührt.
Impfkristalle der Form F (1-2 Gew.-%) können zur Erleichterung der
Kristallisation zugesetzt werden. Die Lösung wurde allmählich auf
2-5°C abkühlen gelassen
und eine Volumeneinheit gekühltes
Wasser zugesetzt. Die kristallinen Feststoffe wurden kurz nach der Wasserzugabe
(vorzugsweise weniger als 30 Minuten) durch Vakuumfiltration gewonnen.
-
2B:
-
Azithromycindihydrat
wurde langsam einer Volumeneinheit von warmem Ethanol zugesetzt,
und zwar bei etwa 70°C,
und bis zur vollständigen
Auflösung
bei 65-70°C
gerührt.
Impfkristalle der Form F (1-2 Gew.-%) können zur Erleichterung der
Kristallisation zugesetzt werden. Die Lösung wird allmählich auf
2-5°C abkühlen gelassen,
und das Ethanolvolumen kann durch Vakuumdestillation reduziert werden.
Nach 2-stündigem
Rühren
werden die kristallinen Feststoffe durch Vakuumfiltration gewonnen.
Die Isolierung der Kristalle liefert im Wesentlichen reine Form
F von Azithromycin, die von der Form G von Azithromycin im Wesentlichen
freie Form F von Azithromycin und die von Azithromycindihydrat im
Wesentlichen freie Form F von Azithromycin.
-
Herstellung
der Form J
-
Die
Form J wurde durch Auflösung
von Azithromycin mit 4 Volumenanteilen n-Propanol bei einer Temperatur von etwa
25°C hergestellt.
Wasser (6,7 Volumenanteile) wurde zugesetzt und die Aufschlämmung kontinuierlich
1 Stunde lang gerührt
und anschließend
auf 0°C
abgekühlt.
Die feste Form J von Azithromycin wurde durch Filtration gewonnen
und getrocknet.
-
Herstellung der im Wesentlichen
von Azithromycindihydrat freien Form M
-
5A:
-
Azithromycindihydrat
wird vollständig
in 2 Volumenanteilen von warmem Isopropanol bei 40-50°C aufgelöst. Gegebenenfalls
können
Impfkristalle der Form M zugesetzt werden, um die Kristallisation
zu erleichtern. Anschließend
wird die Lösung
auf 0-5°C
abgekühlt,
und 4 Volumenanteile gekühltes
Wasser als Nicht-Lösungsmittel
werden zugesetzt und die Feststoffe durch Vakuumfiltration gewonnen.
Die Feststoffe werden in einem Volumenanteil Isopropanol 3-5 Stunden
bei 40-45°C
wieder aufgeschlämmt
und anschließend
auf 0-5°C abgekühlt. Die
kristallinen Feststoffe werden kurz (etwa 15 Minuten) nach Wasserzugabe
durch Vakuumfiltration gewonnen. Die Feststoffe werden in 0,5 bis
1 Volumenanteilen Isopropanol wieder aufgeschlämmt, und zwar bei 25-40°C, und auf
etwa 5°C
abgekühlt
und anschließend
abfiltriert, um die Feststoffe der Form M zu gewinnen.
-
5B:
-
Azithromycindihydrat
(1940 Gramm) wurde vollständig
in 2 Volumenanteilen von warmem Isopropanol (45°C) aufgelöst. Die resultierende klare
Lösung
wurde durch einen 0,2 μm-Inline-Filter
in einen sauberen Kolben abfiltriert. Die Temperatur wurde bei 45°C gehalten
und die Lösung
mit Kristallen der Form M angeimpft. 7,8 1 gekühltes Wasser wurde über einen
Zeitraum von 8 Minuten zugegeben. Die Lösung wurde auf 5°C abgekühlt und
dabei eine dicke Aufschlämmung
beobachtet. Die Feststoffe wurden durch Vakuumfiltration isoliert und
in einen sauberen Kolben transferiert. Das kristalline Azithromycin
wurde in einem Volumenanteil Isopropanol-Alkohol unter Erwärmen auf
35°C aufgeschlämmt. Die
Aufschlämmung
wurde anschließend
auf 5°C über 30 Minuten
lang abgekühlt
und das feste kristalline Material abfiltriert.
-
Diese
Verfahrensweisen liefern im Wesentlichen die reine Form M von Azithromycin,
die von der Form G von Azithromycin im Wesentlichen freie Form M
von Azithromycin und die von Azithromycindihydrat im Wesentlichen
freie Form M von Azithromycin.
-
Herstellung
der Form N
-
Zwei
Volumenanteile Ethanol und 2 Volumenanteile Isopropanol wurden in
ein Reaktionsgefäß gegeben
und auf 50°C
erhitzt. Die Form A von Azithromycin wurde unter Rühren dem
erhitzten Ethanol/Isopropanol-Gemisch zum Erhalt einer klaren Lösung zugesetzt.
Das Reaktionsgefäß wurde
mit 2 Volumenanteilen destilliertes Wasser (Raumtemperatur) beschickt.
Das Rühren
wurde bei 50°C
fortgesetzt, und nach etwa 1 h fiel die feste Form N von Azithromycin
aus. 5 Stunden nach der Wasserzugabe wurde nicht mehr weiter erhitzt. Die
Aufschlämmung
wurde auf Umgebungstemperatur abkühlen gelassen. Ausgefallenes
Azithromycin der Form N wurde durch Filtration gewonnen und 4 Stunden
in einem Vakuumofen bei 45°C
getrocknet.
-
Herstellung von amorphem
Azithromycin
-
Azithromycin
der kristallinen Form A wurde auf 110-120°C in einem Ofen über Nacht
unter Vakuum erhitzt. Die amorphen Feststoffe wurden gewonnen und
mit einem Trockenmittel, soweit erforderlich, gelagert.
-
Herstellung der Form H
-
Azithromycindihydrat
oder andere Kristallformen wurden in 6 Volumenanteilen Propylenglykol
aufgelöst.
Zu der resultierenden Propylenglykol-Lösung von Azithromycin wurden
2 Volumenanteile Wasser zugesetzt, und es kam zu einer Niederschlagsbildung.
Die Aufschlämmung
wurde 24 Stunden lang gerührt
und die Feststoffe abfiltriert und bei Umgebungstemperatur luftgetrocknet,
wobei die kristalline Form H erhalten wurde.
-
Herstellung der Form Q
-
Das
kristalline Pulver wurde durch Auflösung von 500 mg Azithromycin
der Form A in 2 ml THF hergestellt. Zu der klaren, farblosen Lösung wurde
bei Raumtemperatur 1 ml Wasser zugegeben. Nachdem die Lösung sich
trübte,
wurde 1 zusätzlicher
ml THF zugegeben, um das Azithromycin vollständig aufzulösen, und die Lösung wurde
bei Raumtemperatur gerührt.
Man ließ das
Lösungsmittel über 7 Tage
verdampfen, danach wurden die trockenen Feststoffe gewonnen und
charakterisiert.
-
Beispiel 2: Röntgenpulver-Diffraktionsanal
-
Die
Pulvermuster wurden unter Verwendung eines Bruker D5000-Diffraktometers
(Madison, Wisconsin), ausgerüstet
mit einer Kupferstrahlungsquelle, fixierten Schlitzen (1,0, 1,0,
0,6 mm) und einem Kevex-Festkörper-Detektor,
gewonnen. Die Daten wurden in einem Bereich von 3,0 bis 40,0 Grad
(2θ) unter
Verwendung einer Schrittweite von 0,04 Grad und einer Schrittzeit
von 1,0 Sekunden gewonnen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 zusammengefasst,
die auch die Daten für
die anderen kristallinen Formen von Azithromycin zu Illustrationszwecken
einschließt.
-
Das
experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form
G ist in 13 dargestellt.
-
Das
experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form
A ist in 2 dargestellt.
-
Das
experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form
D ist in 6 dargestellt.
-
Das
experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form
F ist in 10 dargestellt.
-
Das
PXRD-Diffraktionsmuster der folgenden Formen von Azithromycin wird
ebenfalls für
Illustrationszwecke angegeben.
-
Das
experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form
J ist in 16 dargestellt.
-
Das
experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form
M ist in 18 dargestellt.
-
Das
experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form
N ist in 19 dargestellt.
-
Das
experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von amorphem Azithromycin
ist in 20 dargestellt.
-
Das
experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form
Q ist in 30 dargestellt.
-
Das
experimentelle PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form
R ist in 31 dargestellt.
-
Die
experimentelle Streuung von Probe zu Probe beträgt etwa ± 0,2° in 2-Theta, und dieselbe Streuung
wurde zwischen dem berechneten Pulver aus der Einkristallstruktur
und den experimentellen Daten beobachtet. Die detaillierte Analyse
zeigt, dass die isomorphen Verbindungen in der Familie I durch PXRD
mit den in Tabelle 9 gezeigten Sätzen
von charakteristischen Peaks unterschieden werden können.
-
Tabelle
9. Azithromycin-Röntgenpulver-Diffraktionspeaks
in 2-Theta ± 0,2°
-
-
Die
unterstrichenen Peaks sind die charakteristischen Peaks unter den
Formen A, D, Familie I und Q.
-
Die
unterstrichenen, schräggestellten
Peaks sind die Sätze
von Peaks, die innerhalb der isomorphen Verbindungen der Familie
I charakteristisch sind.
-
Die
isomorphen Verbindungen der Familie I haben die folgenden gemeinsamen
Charakteristika: die Diffraktionspeaks bei 6,2, 11,2, 21,0 ± 0,1 und
22,5 ± 0,1
Grad in 2-Theta. Jede isomorphe Verbindung zeigt repräsentative
Sätze von
Diffraktionspeaks, die im Folgenden angegeben sind, und jeder Satz
weist einen charakteristischen Abstand zwischen den Peaks auf.
-
Die
mitgeteilten Diffraktionspeak-Positionen weisen eine Genauigkeit
innerhalb von ± 0,2° von 2-Theta auf.
-
Ein
repräsentatives
PXRD-Muster der Form A ist in 2 gezeigt.
Die Form A zeigt Peaks bei 9,3, 13,0 und 18,7 Grad von 2-Theta.
-
Ein
repräsentatives
PXRD-Muster der Form D ist in 6 gezeigt.
Die Form D zeigt Peaks bei 3,9, 10,1, 10,6 und 21,4 Grad von 2-Theta.
-
Ein
repräsentatives
PXRD-Muster der Form F ist in 10 gezeigt.
Die Form F zeigt die charakteristischen Peaks der Familie I und
drei Sätze
von Peaks, den Satz 1 bei 2-Theta von 11,2 und 11,5; Satz 2 bei 2-Theta
von 13,9, 14,3, 14,7 und 14,8; Satz 3 bei 2-Theta von 16,2, 16,6,
17,1, 17,2 und 17,7.
-
Ein
repräsentatives
PXRD-Muster der Form G ist in 13 gezeigt.
Die Form G zeigt die charakteristischen Peaks der Familie I und
drei Sätze
von Peaks, den Satz 1 bei 2-Theta von 11,2 und 11,6; Satz 2 bei 2-Theta
von 14,0, 14,4, 14,6 und 14,9; Satz 3 bei 2-Theta von 16,3, 16,6,
17,2, 17,4 und 17,8.
-
Ein
repräsentatives
PXRD-Muster der Form J ist in 16 gezeigt.
Die Form J zeigt die charakteristischen Peaks der Familie I und
drei Sätze
von Peaks, den Satz 1 bei 2-Theta von 11,2 und 11,4; Satz 2 bei 2-Theta
von 13,9, 14,2 und 14,6; Satz 3 bei 2-Theta von 16,0, 16,6; 17,0,
17,2 und 17,5.
-
Ein
repräsentatives
PXRD-Muster der Form M ist in 18 gezeigt.
Die Form M zeigt die charakteristischen Peaks der Familie I und
drei Sätze
von Peaks, den Satz 1 bei 2-Theta von 11,2; Satz 2 bei 2-Theta von 14,0
und 14,6; Satz 3 bei 2-Theta von 15,9, 16,6, 17,1 und 17,5.
-
Ein
repräsentatives
PXRD-Muster der Form N ist in 10 gezeigt.
Die Form N zeigt die charakteristischen Peaks der Familie I. Die
Sätze von
Peaks der Form N sind ähnlich
zu denen der Formen F, G, J und M, den Satz 1 bei 2-Theta von 11,2
und 11,6; Satz 2 bei 2-Theta von 13,9 bis 15,0; und Satz 3 bei 2-Theta
von 15,9 bis 17,9, mit Peaks, die leicht in der Position, der Intensität und Breite
aufgrund des Mischens der variablen Anteile der Isomorphen in Familie
I variieren können.
-
Ein
repräsentatives
PXRD-Muster der Form Q ist in 30 gezeigt.
Die Form Q zeigt Peaks bei 2-Theta von 6,8, 8,4 und 20,2 Grad.
-
Ein
repräsentatives
PXRD-Muster von Form R ist in 31 gezeigt.
-
Beispiel 3: Einkristall-Röntgenanalyse
-
Die
Daten wurden bei Raumtemperatur unter Verwendung von Bruker-Röntgen-Diffraktometern,
ausgerüstet
mit einer Kupferstrahlungsquelle und Graphit-Monochromatoren, gewonnen.
Die Strukturen wurden unter Verwendung direkter Methoden aufgelöst. Die
SHELXTL-Computerbibliothek, die von Bruker AXS bereitgestellt wird,
erleichterte sämtliche
erforderliche kristallographischen Berechnungen und molekulare Displays
(SHELXTLTM Reference Manual, Version 5.1,
Bruker AXS, Madison, Wisconsin, USA (1997)).
-
Beispiel 4: Berechnung
des PXRD-Musters aus den Einkristalldaten
-
Um
die Ergebnisse zwischen einem Einkristall und einer Pulverprobe
zu vergleichen, kann ein errechnetes Pulvermuster aus den Einkristall-Ergebnissen
erhalten werden. Die XFOG- und XPOW-Computerprogamme, die als Bestandteil
der SHELXTL-Computerbibliothek bereitgestellt werden, wurden verwendet,
um diese Berechnung durchzuführen.
Ein Vergleich des berechneten Pulvermusters mit dem experimentellen
Pulvermuster bestätigt,
ob eine Pulverprobe einer zugeschriebenen Einkristallstruktur entspricht
(Tabelle 9A). Zu Illustrationszwecken wurde dieses Verfahren auch
für die
Kristallformen von Azithromycin A, D, F und J durchgeführt.
-
Das
errechnete PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form G ist
in 12 angegeben.
-
Das
errechnete PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form A ist
in 1 angegeben.
-
Das
errechnete PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form D ist
in 5 angegeben.
-
Das
errechnete PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form F ist
in 9 angegeben.
-
Das
errechnete PXRD-Diffraktionsmuster von Azithromycin der Form J ist
in 15 angegeben.
-
Die
Ergebnisse sind in den übereinandergelegten
Röntgenpulver-Diffraktionsmustern
für die
Formen A, D, F, G und J in den 3, 7, 11, 14 bzw. 17 dargestellt.
Das untere Muster entspricht dem errechneten Pulvermuster (aus den
Einkristallergebnissen), und das obere Muster entspricht einem repräsentativen
experimentellen Pulvermuster. Eine Korrespondenz zwischen den beiden
Mustern zeigt die Übereinstimmung
zwischen der Pulverprobe und der entsprechenden Einkristallstruktur
an.
-
Tabelle
9A: Berechnete und experimentelle PXRD-Peaks der isomorphen Verbindungen
der Familie I
-
Beispiel 5: Festkörper-NMR-Analyse
-
Festkörper-NMR-Analyse:
-
Sämtliche 13C-Festkörper-NMR-Spektren
wurden auf einem 11,75 T-Spektrometer (Bruker Biospin, Inc., Billerica,
MA), entsprechend einer 125 MHz-13C-Frequenz,
gewonnen. Die Spektren wurden unter Verwendung einer CPMAS (cross-polarization
magic angle spinning)-Sonde bei Umgebungstemperatur und -druck aufgenommen.
In Abhängigkeit
von der Menge der analysierten Probe wurden 7 mm-BL- oder 4 mm-BL-Bruker-Sonden
verwendet, die 300 mg und 75 mg Probe mit maximalen Geschwindigkeiten
von 7 kHz bzw. 15 kHz aufnehmen können. Die Daten wurden mit
einer exponentiellen Linienverbreiterungsfunktion von 5,0 Hz aufgenonmen.
Protonenentkopplung von 65 kHz und 100 kHz wurde bei den 7 mm- bzw.
4 mm-Sonden verwendet. Um adäquate
Verhältnisse
von Signal-zu-Rauschen für
sämtliche
Peaks zu erhalten, wurde der Durchschnittswert aus einer ausreichenden
Anzahl an Aufnahmen ermittelt. Typischerweise wurden 600 Scans mit
einer Rezyklierungsverzögerung
von 3,0 s aufgenommen, was etwa einer Gesamtaufnahmezeit von 30
Minuten entspricht. Der magische Winkel wurde unter Verwendung von
KBr-Pulver nach den Standard-NMR-Herstellerangaben eingestellt.
Die Spektren wurden in Bezug auf entweder die Methyl-Resonanz von
Hexamethylbenzol (HMB) bei 17,3 ppm oder die Hochfeld-Resonanz von
Adamantan (ADM) bei 29,5 ppm aufgezeichnet. Die in Bezug auf HMB
aufgenommenen Spektren zeigen chemische Verschiebungen von sämtlichen
Peaks um 0,08 ppm Tieffeld-verschoben im Vergleich zu demselben
Spektrum, das mit ADM als Referenz aufgenommen wurde. Das spektrale
Fenster schloss minimal die Spektrenregion von 190 bis 0 ppm ein.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 zusammengefasst. Die ss-NMR-Spektren
für die
Formen M, H und R wurden mit ADM als Referenz aufgenommen. Die ss-NMR-Spektren
für die
Formen A, D, G, F, J und N wurden mit HMB als Referenz aufgenommen.
Die Formen H und R wurden mit einer Geschwindigkeit von 15 kHz rotieren
gelassen.
-
Tabelle
10: Chemische
13C-ssNMR-Verschiebungen von
Azithromycin (± 0,2
ppm)
-
-
Die
fett und unterstrichen markierten chemischen Verschiebungen sind
die Peaks oder die Sätze
von Peaks, die für
jede Form repräsentativ
sind. Die schräggestellten
chemischen Verschiebungen sind die Lösungsmittelpeaks, die breit
und variabel sein können
(± 0,4
ppm). Die mit einem Stern markierten chemischen Verschiebungen können eine
Aufsplittung >0,3
ppm zeigen. Die mit zwei Sternen markierten chemischen Verschiebungen
können
eine Variation von ± 0,3
ppm zeigen.
-
Tabelle
10 (Fortsetzung): Chemische
13C-ssNMR-Verschiebungen
von Azithromycin (± 0,2
ppm)
-
Die
fett und unterstrichen markierten chemischen Verschiebungen sind
die Peaks oder die Sätze
von Peaks, die für
jede Form repräsentativ
sind. Die schräggestellten
chemischen Verschiebungen sind die Lösungsmittelpeaks, die breit
und variabel sein können
(± 0,4
ppm). Die mit einem Stern markierten chemischen Verschiebungen können eine
Aufsplittung <0,3
ppm zeigen. Die mit zwei Sternen markierten chemischen Verschiebungen
können
eine Variation von ± 0,3
ppm zeigen.
-
Die
berichteten chemischen Verschiebungen sind, sofern nichts anderes
angegeben ist, innerhalb von ± 0,2
ppm genau.
-
Ein
repräsentatives 13C-ssNMR-Spektrum der Form G ist in 24 gezeigt.
Die Form G hat den Peak der höchsten
chemischen Verschiebung bei 179,5 ppm, dieser ist ein einzelner
Peak mit einer möglichen
Aufsplittung < 0,3
ppm, und einem Satz von 5 Peaks bei 10,4, 9,9, 9,3, 7,6, 6,5 ppm.
-
Für Illustrationszwecke
sind die 13C-ssNMR-Spektren für die anderen
kristallinen Formen von Azithromycin auch angegeben.
-
Ein
repräsentatives 13C-ssNMR-Spektrum der Form A ist in 21 gezeigt.
Die Form A weist Peaks bei 178,1 ppm und Peaks bei 104,1, 98,4,
84,6, 26,9, 13,2, 11,3 und 7,2 ppm auf.
-
Ein
repräsentatives 13C-ssNMR-Spektrum der Form D ist in 22 gezeigt.
Die Form D hat den Peak der höchsten
chemischen Verschiebung bei 178,1 ppm und Peaks einer chemischen
Verschiebung bei 103,9, 95,1, 84,2, 10,6, 9,0 und 8,6 ppm.
-
Ein
repräsentatives 13C-ssNMR-Spektrum der Form F ist in 23 gezeigt.
Die Form F weist zwei Peaks der chemischen Verschiebung bei ungefähr 179,1 ± 2 ppm
und 178,6 ppm und einen Satz von 5 Peaks bei 10,1, 9,8, 9,3, 7,9
und 6,6 ppm und Ethanolpeaks bei 58,0 ± 0,5 ppm und 17,2 ± 0,5 ppm
auf. Die Lösungsmittelpeaks
können
breit und relativ schwach in der Intensität sein.
-
Ein
repräsentatives 13C-ssNMR-Spektrum der Form J ist in 25 gezeigt.
Die Form J weist zwei Peaks der chemischen Verschiebung bei ungefähr 179,1 ± 2 ppm
und 178,4 ppm und einen Satz von 4 Peaks bei 10,0, 9,3, 8,1, und
6,8 ppm und n-Propanolpeaks bei 11,5 ± 0,5 ppm und 25,2 ± 0,5 ppm
auf. Die Lösungsmittelpeaks
können
breit und relativ schwach in der Intensität sein.
-
Ein
repräsentatives 13C-ssNMR-Spektrum der Form M ist in 26 gezeigt.
Die Form M weist einen Peak der chemischen Verschiebung bei ungefähr 179,1 ± 1 ppm,
nämlich
179,6 ppm, Peaks bei 41,9 und 16,3 ppm, einen Satz von 5 Peaks bei
10,3, 9,6, 9,3, 7,7 und 7,1 ppm und einen Isopropanolpeak bei 26,0 ± 0,5 ppm
auf. Die Lösungsmittelpeaks
können
breit und relativ schwach in der Intensität sein.
-
Ein
repräsentatives 13C-ssNMR-Spektrum der Form N ist in 27 gezeigt.
Die Form N zeigt chemische Verschiebungen als eine Kombination von
isomorphen Formen in der Familie I. Die Peaks können in ihrer chemischen Verschiebung
und in ihren relativen Intensitäten
und ihrer Breite infolge der Mischung des variablen Anteils der
in der kristallinen festen Lösung
der Form N enthaltenen isomorphen Verbindungen variieren.
-
Ein
repräsentatives 13C-ssNMR-Spektrum der amorphen Form ist
in 28 gezeigt. Das amorphe Azithromycin zeigt breite
chemische Verschiebungen. Die charakteristischen chemischen Verschiebungen
haben die Peak-Positionen bei 179 und 11 ± 0,5 ppm.
-
Eine
Zusammenfassung der beobachteten ssNMR-Peaks für die Formen A, D, F, G, H,
J, M, N und R von Azithromycin ist in Tabelle 10 angegeben.
-
Beispiel 6: NMR-Analyse
einer Dosierungsform, die die Form G von Azithromycin umfasst
-
Um
zu demonstrieren, dass 13C-ssNMR zur Identifizierung
der in einer pharmazeutischen Dosierungsform enthaltenen Azithromycin-Form
verwendet werden kann, wurden beschichtete Azithromycin-Tabletten, welche
die Form G von Azithromycin enthalten, hergestellt und durch 13C-ssNMR analysiert. Die Tabletten wurden
nass granuliert und auf einer F-Presse (Manesty, Liverpool, UK)
unter Verwendung eines 0,262'' × 0,531''-Presswerkzeugs
tablettiert. Die Tabletten wurden so formuliert und tablettiert,
dass sie 250 mg Azithromycin der Form G bei einem Gesamt-Tablettengewicht
von 450 mg gemäß der unten
angegebenen Formel enthielten. Die Tabletten wurden gleichförmig mit
rosa Opadry II® (Gemisch
aus Lactosemonohydrat, Hydroxypropylmethylcellulose, Titandioxid,
Drug & Cosmetic
red # 30 und Triacetin) (Colorcon, West Point, PA) beschichtet.
-
-
Eine überzogene
Tablette wurde vorsichtig zermahlen und die pulverisierte Probe
mit einem Verpackungswerkzeug in einen Festkörper-Rotor, der keinen 13C-Hintergrund enthielt, verpackt. Die Analyse
der Probe wurde unter den in Beispiel 13 erläuterten Bedingungen durchgeführt.
-
Ein
repräsentatives 13C-ssNMR-Spektrum der die Form G von Azithromycin
enthaltenden Tablette ist in 29 angegeben.
-
Beispiel 7: Antimikrobielle
Aktivität:
-
Die
Aktivität
der erfindungsgemäßen Kristallform
gegen bakterielle und Protozoen-Pathogene
wird durch die Fähigkeit
der Verbindung gezeigt, das Wachstum definierter Stämme von
menschlichen (Assay I) oder tierischen (Assays II und III) Pathogenen
zu inhibieren.
-
Assay I
-
Der
nachstehend beschriebene Assay I verwendet konventionelle Methodologien
und Interpretationskriterien und ist konzipiert, um Hinweise auf
chemische Modifikationen zu liefern, die zu Verbindungen (ihren können, welche
definierte Mechanismen von Makrolid-Resistenz umgehen. In Assay I wird ein
Paneel von bakteriellen Stämmen
zusammengestellt, das eine Reihe von pathogenen Target-Spezies einschließt und Vertreter
von Makrolid-Resistenz-Mechanismen
umfasst, die charakterisiert worden sind. Die Verwendung dieses Paneels
ermöglicht
die Bestimmung der Beziehung zwischen chemischer Struktur und Aktivität im Hinblick
auf die Wirksamkeit, das Aktivitätsspektrum
und strukturelle Elemente oder Modifikationen, die erforderlich
sein können,
um den Resistenzmechanismen entgegenzuwirken. Bakterielle Pathogene,
welche das Screening-Paneel umfassen, sind in der Tabelle unten
gezeigt. In vielen Fällen
sind sowohl die Makrolid-empfänglichen
Elternstämme
als auch die Makrolid-resistenten Stämme, die sich davon ableiten,
verfügbar,
um eine genauere Einschätzung
des Vermögens
der Verbindung, den Resistenzmechanismus zu umgehen, zu liefern. Stämme, die
das Gen mit der Bezeichnung ermA/ermB/ermC enthalten, sind gegenüber Makroliden,
Lincosamiden und Streptogramin B-Antibiotika infolge von Modifikationen
(Methylierung) der 23S-rRNA-Moleküle durch eine Erm-Methylase
resistent, wodurch allgemein die Bindung sämtlicher drei Strukturklassen
verhindert wird. Zwei Typen von Makrolid-Ausfluss sind beschrieben
worden; msrA codiert für
eine Komponente eines Ausflusssystems in Staphylokokken, das den
Eintritt von Makroliden und Streptograminen verändert, während mefA/E für ein Transmembranprotein
codiert, die nur den Ausfluss von Makroliden bewirkt. Die Inaktivie rung von
Makrolid-Antibiotika kann auftreten und vermittelt werden durch
entweder eine Phosphorylierung von 2'-Hydroxyl (mph) oder durch Spaltung
des macrocyclischen Lactons (Esterase). Die Stämme können unter Verwendung konventioneller
Polymerase-Kettenreaktions (PCR)-Technologie und/oder durch Sequenzierung der
Resistenz-Determinante charakterisiert werden. Die Verwendung der
PCR-Technologie in dieser Anmeldung ist in J. Sutcliffe et al., "Detection Of Erythrombycin-Resistant
Determinants By PCR",
Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 40(11), 2562-2566 (1996),
beschrieben. Der Assay wird auf Mikrotiterplatten durchgeführt und
gemäß Performance
Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests-Sixth Edition; Approved
Standard, veröffentlicht
durch The National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS)
guidelines, interpretiert, wobei die minimale inhibitorische Konzentration
(MIC) verwendet wird, um die Stämme zu
vergleichen. Die kristalline Verbindung wird zu Beginn in Dimethylsulfoxid
(DMSO) als 40 mg/ml-Stammlösung
aufgelöst.
-
-
Der
Assay II wird verwendet, um die Aktivität gegenüber Pasteurella multocida zu
testen, und der Assay III wird verwendet, um die Aktivität gegen
Pasteurella haemolytica zu testen.
-
Assay II
-
Dieser
Assay basiert auf der Flüssigkeitsverdünnungsmethode
im Mikroliter-Format. Eine einzelne Kolonie von P. multocida (Stamm
59A067) wird in 5 ml Hirn-Herz-Infusions-(BHI)-Nährlösung inokuliert. Die Testverbindung
wird hergestellt, indem 1 mg der Verbindung in 125 μl Dimethylsulfoxid
(DMSO) gelöst
wird. Verdünnungen
der Testverbindung werden unter Verwendung von nicht-okulierter
BHI-Nährlösung hergestellt.
Die Konzentrationen der verwendeten Testverbindung reichen von 200 μg/ml bis
0,098 μg/ml
durch zweifache Serienverdünnungsreihen.
Die mit P. multocida inokulierte BHI wird mit nicht-inokulierter
BHI verdünnt,
um eine Zellsuspension mit 104 Zellen pro
200 μl herzustellen.
Die BHI-Zellsuspensionen
werden mit den entsprechenden seriellen Verdünnungen der Testverbindungen
vermischt und 18 Stunden lang bei 37°C inkubiert. Die minimale inhibitorische
Konzentration (MIC) ist gleich der Konzentration der Verbindung,
die 100% Inhibierung des Wachstums von P. multocida zeigt, wie sie
durch Vergleich mit einer nicht-inokulierten Kontrolle bestimmt wird.
-
Assay III
-
Dieser
Assay beruht auf der Agar-Verdünnungsmethode
unter Verwendung eines Steers-Replikators. Zwei bis fünf von einer
Agar-Platte isolierte Kolonien werden in einer BHI-Nährlösung inokuliert und über Nacht bei
37°C unter
Schütteln
(200 UpM) inkubiert. Am nächsten
Morgen werden 300 μl
der vollständig
gezüchteten P.
haemolytica-Vorkultur in 3 ml frischer BHI-Nährlösung inokuliert und bei 37°C unter Schütteln (200
UpM) inkubiert. Die entsprechende Menge der Testverbindung wird
in Ethanol aufgelöst
und eine Reihe von zweifachen Verdünnungsreihen hergestellt. Zwei
ml der entsprechenden seriellen Verdünnung werden mit 18 ml geschmolzenem
BHI-Agar vermischt und verfestigt. Wenn die inokulierte P. haemolytica-Kultur
eine McFarland-Standarddichte von 0,5 erreicht, werden etwa 5 μl der P.
haemolytica-Kultur auf BHI-Agarplatten mit verschiedenen Konzentrationen
der Testverbindung unter Verwendung eines Steers-Replikators inokuliert
und bei 37°C
18 Stunden inkubiert. Die anfänglichen
Konzentrationen der Testverbindung reichen von 100-200 μg/ml. Die
MIC ist gleich der Konzentration der Testverbindung, die 100% Inhibierung
des Wachstums von P. haemolytica zeigt, wie sie durch Vergleich
mit einer nicht-inokulierten Kontrolle bestimmt wird.
-
Die
in vivo-Aktivität
der Kristallform der vorliegenden Erfindung kann durch konventionelle
Präventivstudien
in Tieren bestimmt werden, die dem Fachmann gut bekannt sind und üblicherweise
in Mäusen
durchgeführt
werden.
-
Mäuse werden
auf Käfige
(10 pro Käfig)
nach ihrer Ankunft verteilt und mindestens 48 Stunden vor ihrer
Verwendung akklimatisieren gelassen. Die Tiere werden mit 0,5 ml
einer 3 × 103 kbE/ml-bakteriellen Suspension (P. multocida-Stamm
59A006) intraperitoneal inokuliert. Jedes Experiment weist mindestens
3 unbehandelte Kontrollgruppen auf, einschließlich einer mit einer 0,1X
Stimulationsdosis und zwei mit einer 1X-Stimulationsdosis infizierten,
wobei auch eine 10X-Stimulationsdosis-Daten-Gruppe verwendet werden
kann. Im Allgemeinen können
sämtliche
Mäuse in
einer gegebenen Studie innerhalb von 30-90 Minuten stimuliert werden,
insbesondere wenn eine Repetierspritze (wie eine Cornwall®-Spritze)
zur Verabreichung der Stimulation verwendet wird. Dreißig Minuten
nach Beginn der Stimulation erfolgt die erste Behandlung mit der
Verbindung. Es kann erforderlich sein, dass eine zweite Person mit
dem Dosieren der Verbindung beginnt, wenn sämtliche Tiere nicht nach Ablauf
von 30 Minuten stimuliert worden sind. Die Verabreichungswege sind
subkutane oder orale Dosierungen. Subkutane Dosierungen werden in
die lockere Haut auf der Rückseite
des Nackens verabreicht, während
orale Dosen über
eine Nadel in den Schlund verabreicht werden. In beiden Fällen wird
ein Volumen von 0,2 ml pro Maus verwendet. Die Verbindungen werden
30 Minuten, 4 Stunden und 24 Stunden nach Stimulation verabreicht.
Eine Kontrollverbindung bekannter Wirksamkeit, die über den
gleichen Weg verabreicht wird, ist in jeden Test eingeschlossen.
Die Tiere werden täglich
beobachtet und die Anzahl der Überlebenden
jeder Gruppe aufgezeichnet. Das P. multocida-Modell-Monitoring erstreckt
sich über
einen Zeitraum von 96 Stunden (vier Tagen) nach Stimulation.
-
Der
PD50 ist eine errechnete Dosis, bei der
die Testverbindung 50% einer Gruppe von Mäusen vor Mortalität infolge
der bakteriellen Infektion schützt,
die ohne Arzneimittelbehandlung tödlich wäre.
-
Die
erfindungsgemäße kristalline
Form G von Azithromycin (im Weiteren "die aktive Verbindung") kann durch orale,
parenterale, topische oder rektale Wege bei der Behandlung oder
Prävention
von bakteriellen oder Protozoen-Infektionen verabreicht werden.
Im Allgemeinen wird die aktive Verbindung am zweckmäßigsten
in Dosismengen verabreicht, die von etwa 0,2 mg pro kg Körpergewicht
pro Tag (mg/kg/Tag) bis etwa 200 mg/kg/Tag in Einzel- oder verteilten
Dosismengen (d.h., von 1 bis 4 Dosierungen pro Tag) reichen, obwohl
Variationen bzw. Abweichungen notwendigerweise in Abhängigkeit
von der Art, des Gewichts und des Zustandes des zu behandelnden
Patienten und des gewählten
Verabreichungswegs auftreten. Jedoch wird am zweckmäßigsten
eine Dosiskonzentration verwendet, die im Bereich von etwa 2 mg/kg/Tag
bis etwa 50 mg/kg/Tag liegt. Abweichungen können trotzdem auftreten, in
Abhängigkeit
von der Art des Säugetiers,
des Fisches oder des Vogels, das bzw. der behandelt wird, und seiner
individuellen Antwort auf das Medikament sowie von dem Typ der gewählten pharmazeutischen
Formulierung und der Zeitperiode und dem Intervall, in der bzw.
in dem eine solche Verabreichung erfolgt. In einigen Fällen können Dosierungskonzentrationen
unter der Untergrenze des vorher erwähnten Bereichs mehr als adäquat sein,
während
in anderen Fällen
noch höhere
Dosierungen verwendet werden können,
ohne schädliche
Nebenwirkungen hervor zurufen, vorausgesetzt, dass solche höheren Dosismengen
zuerst auf kleinere Dosismengen für die Verabreichung über den
Tag aufgeteilt werden.
-
Die
aktive Verbindung kann entweder einzeln oder in Kombination mit
pharmazeutisch annehmbaren Trägern
oder Verdünnungsmitteln
auf den vorher angegebenen Wegen erfolgen, und eine solche Verabreichung
kann entweder in Einfach- oder Mehrfach-Dosen durchgeführt werden.
Insbesondere kann die aktive Verbindung in einer Vielzahl von verschiedenen
Dosierungsformen verabreicht werden, d.h., sie können mit zahlreichen pharmazeutisch
annehmbaren inerten Trägern
in Form von Tabletten, Kapseln, Kautabletten, Pastillen, Hartbonbons,
Pulvern, Sprays, Cremes, Salben, Suppositorien, Gelees, Gelen, Pasten,
Lotionen, Salben, Briefchen, Pulvern für die orale Suspension, wässrigen
Suspensionen, injizierbaren Lösungen,
Elixieren, Sirupen und dergleichen, kombiniert werden. Solche Träger schließen feste
Verdünnungsmittel
oder Füllstoffe, sterile
wässrige
Medien und zahlreiche nicht-toxische organische Lösungsmittel,
etc., ein. Außerdem
können orale
pharmazeutische Zusammensetzungen in geeigneter Weise mit einem
Süßstoff und/oder
Geschmacksstoff versehen werden. Im Allgemeinen liegt die aktive
Verbindung in solchen Dosierungsformen in Konzentrationsniveaus
im Bereich von etwa 1,0% bis etwa 70 Gew.-%.
-
Für die orale
Verabreichung können
Tabletten verwendet werden, die verschiedene Exzipientien, wie mikrokristalline
Cellulose, Natriumcitrat, Calciumcarbonat, Dicalciumphosphat und
Glycin, enthalten, zusammen mit verschiedenen Sprengmitteln, wie
Stärke
(vorzugsweise Mais-, Kartoffel- oder Tapiokastärke), Alginsäure, und
bestimmte komplexe Silicate zusammen mit Granulationsbindemitteln,
wie Polyvinylpyrrolidon, Saccharose, Gelatine und Gummi arabicum.
Zusätzlich
sind Gleitmittel, wie Magnesiumstearat, Natriumlaurylsulfat und
Talk, oftmals sehr nützlich
für die
Tablettierung. Feste Zusammensetzungen eines ähnlichen Typs können auch
als Füllstoffe
in Gelatinekapseln verwendet werden, wobei bevorzugte Materialien
in diesem Zusammenhang auch Lactose oder Milchzucker sowie Polyethylenglykole
mit hohem Molekulargewicht einschließen. Wenn wässrige Suspensionen und/oder
Elixiere für
die orale Verabreichung gewünscht
werden, kann die aktive Verbindung mit zahlreichen Süß- oder
Geschmacksstoffen, Färbemitteln
oder Farbstoffen kombiniert werden und, wenn es gewünscht wird,
mit Emulgier- und/oder Suspendiermitteln, zusammen mit solchen Verdünnungsmitteln,
wie Wasser, Ethanol, Propylenglykol, Glycerin und verschiedenen ähnlichen
Kombinationen davon.
-
Für die parenterale
Verabreichung können
Lösungen
der aktiven Verbindung in entweder Sesam- oder Erdnussöl oder in
wässrigem
Propylenglykol verwendet werden. Die wässrigen Lösungen sollten zweckmäßigerweise
gepuffert (vorzugsweise pH größer 8),
wenn erforderlich, sein, und das flüssige Verdünnungsmittel zunächst isotonisch
gemacht werden. Diese wässrigen
Lösungen
sind für
die Zwecke einer intravenösen
Injektion geeignet. Die ölartigen
Lösungen
sind für
die intraartikuläre,
intramuskuläre
und subkutane Injektion zweckmäßig. Die Herstellung
all dieser Lösungen
unter sterilen Bedingungen wird durch dem Fachmann gut bekannte
pharmazeutische Standardtechniken erzielt.
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Zusätzlich ist
es möglich,
die aktive Verbindung topisch zu verabreichen, und dies kann durch
Cremes, Gelees, Gele, Pasten, Pflaster, Salben und dergleichen,
erfolgen in Übereinstimmung
mit pharmazeutischer Standardpraxis.
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Für die Verabreichung
an Tiere, wie Vieh oder Haustiere, kann die aktive Verbindung in
dem Tierfutter oder oral als Trank verabreicht werden.
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Die
aktive Verbindung kann auch in der Form von liposomalen Freisetzungssystemen,
wie kleinen unilamellaren Vesikeln, großen unilamellaren Vesikeln
und multilamellaren Vesikeln, verabreicht werden. Die Liposome können aus
einer Vielzahl von Phospholipiden, wie Cholesterin, Stearylamin
oder Phosphatidylcholine, gebildet werden.